基于BIM与PDCA的施工项目安全管理

2022-03-21版权声明我要投稿

  摘要:近年来,PDCA循环原理的应用及BIM技术的逐渐融入,为建筑施工安全管理提供了新思路。文章基于BIM技术,运用PDCA循环法,从危险源辨识、风险管控、安全检查、方法改进四阶段对施工项目安全管理进行全面分析,确保施工项目各环节风险整体可控,提升安全管理的精准性与全面性,最大限度保障施工安全。

  关键词:施工项目;安全管理;BIM技术;PDCA循环法;

1 引言

  建筑业具有大型化、复杂化等特点,伴随着事故隐患多、事故频发等安全问题。安全生产管理向来是建筑施工中非常重要的一环,PDCA循环原理的引入使传统安全管理模式变得系统化、高效化。1975年,美国乔治亚理工大学的Chuck Eastman教授提出了BIM的概念,2002年,Autodesk将BIM技术引入市场,并在2005年引入国内大力推广应用。BIM技术的诞生,为建筑学提供了新工具,开拓了建筑行业发展新方向。目前,BIM技术正在逐渐融入施工项目安全管理中,让安全管理逐步实现信息化、现代化。

  近年来,许多学者研究了PDCA循环原理及BIM技术在项目施工安全风险管理过程的应用。有学者[1,2,3]认为借助BIM技术可实现对施工作业过程中危险因素的全面有效管理,BIM的集成设计和协作功能可提高施工现场的安全性。基于BIM可进行安全规划及安全合规性审查,可对环境因素进行有效管控,实现安全文明施工。有学者[4,5]将PDCA循环模式运用到建筑施工安全管理中,并进行了实证分析,取得了良好的社会经济效益。

2 基于BIM与PDCA的安全管理体系

  BIM(Building Information Modeling)是一种利用数字技术,以建立虚拟的建筑工程三维模型为基础,实现对建设工程项目各方信息有效集成的工程数据模型,具有可视化、模拟化、协调性、优化性、可出图性等特征。PDCA循环法是管理学中的一个基本原理,基于PDCA的安全管理以安全目标为核心,对危险因素进行分析,制定并实施对策,直至安全目标实现为止。集合BIM技术、PDCA循环原理及系统安全管理理论的优势,建立基于BIM与PDCA的安全管理体系,实现对施工项目可视化、连续化、具体化的全过程、全方位安全管理,提高安全管理工作的全面性、精准性、有效性。基于BIM与PDCA的安全管理过程如图1所示。

3 BIM与PDCA结合在安全管理中的应用

  3.1 危险源辨识

  安全计划阶段包括危险源辨识、明确安全目标、编制安全计划、安全计划优化等。危险源辨识是安全管理中一项首要工作,是确立安全目标、编制安全计划的基础准备工作。运用BIM技术,结合施工进度计划和建筑构件等信息,建立时间和空间维度的4D模型动态模拟施工过程,有助于发现施工过程中可能产生的安全隐患,再结合工作人员自身经验,实现对施工各环节有效、全面的危险源辨识。

  3.2 风险管控

  安全实施阶段在于按照制定出的安全计划及解决方案对辨识出的危险源进行有效管控。将BIM技术融合到安全教育培训、安全技术交底、安全监测监控等方面,为危险源防控提供了一个更为有效的管理方式。

  1)安全教育培训及技术交底

  利用BIM系统进行数字化安全培训及技术交底,让施工作业人员观看模拟施工过程的安全视频,以一种更易于接受的方式提高作业人员培训的积极性。将BIM技术与智能设备进行结合,通过BIM进行虚拟施工,让施工人员佩戴虚拟仿真设备,浸入式地体验施工过程,清晰地看到安全隐患的类型及位置等信息,更直观准确地了解现场的工作环境及容易出现危险的地方,从而全面了解作业过程的危害因素。同时,配合相应的安全措施建议,提高作业人员的安全意识和应对能力,极大提升安全管理的效率和质量。

  2)安全监测监控

  利用BIM技术搭建用于现场安全信息监测监控数据信息采集的平台,实现施工项目与项目管理人员间信息即时互动交流沟通。在施工过程中,利用传感器技术对施工过程安全信息进行监测,监测数据信息自动上传至BIM模型中;对监测数据进行实时分析,及时掌握安全生产动态。利用人员定位系统对施工作业现场人员的活动轨迹进行动态监控,并将采集到的数据传入BIM模型中。当发现作业人员出现不安全行为时,比如,人员在起重吊物下行走,系统便会发出声光报警信号,现场相关人员将立即采取措施及时消除危险。管理人员可根据安全作业计划、安全措施方案,结合施工现场安全措施落实情况,查看安全作业计划是否顺利推进,安全措施是否按照要求落实,从而进行查缺补漏,对未采取措施的隐患及时落实。

  3.3 安全检查

  安全检查对安全管理工作有监督促进作用。利用BIM技术将施工现场与信息平台搭接起来,提高安全检查工作的全面性与准确性。安全检查时,安全管理人员只需携带移动设备打开BIM模型,即可与现场施工进行对比,发现隐患可以拍照直接上传到BIM平台,并在模型中的相应位置说明情况,对识别出的危害用不同的颜色进行标识,并注明危害的类型、特点、潜在风险和整改建议。通过对隐患进行不同颜色的标识,可以有效控制隐患是否消除,及时跟踪落实隐患。通过BIM技术的应用,可以规范安全检查流程,将安全检查工作落实到位,提高沟通效率,及时消除安全隐患。

  3.4 总结改进

  从项目整体、全过程等角度综合考虑施工过程的安全管理,基于危险源识别、安全教育培训、安全监测监控、安全检查等,对危险源和应对措施进行总结,进一步识别施工过程中的危险源,把未解决或新出来的问题转入下一个PDCA循环中去解决,不断优化施工安全计划和措施,保证施工过程的安全。

4 结语

  本文基于BIM技术,结合PDCA循环工作方式,研究了危险源辨识、风险管控、安全检查、安全措施改进的建筑施工安全管理模型,分析了BIM与PDCA在建筑安全管理中的应用,其优势主要体现在以下3个方面。

  (1)基于BIM与PDCA的安全管理可创建建筑安全信息模型,直观形象地掌握施工项目安全信息,并开展更为高效的安全教育培训、安全技术交底、安全监测监控、安全检查等工作。

  (2)基于BIM与PDCA的安全管理体系,以系统安全管理理论为基础,以BIM技术、PDCA循环工作法作为一种更有效的管理手段,在确保安全管理每一步达到应有深度的同时,也使安全管理的流程更顺畅。

  (3)BIM技术与PDCA循环原理的有机结合,可有效提高安全管理效率和质量,对建筑施工项目安全管理有重要的现实意义。

参考文献

  [1] Sijie Zhang, TeizerJochen, et al. Building Information Modeling(BIM)and Safety:Automatic Safety Checking of Construction Models and Schedules[J].Automation in Construction, 2013, 29(1):183-195.

  [2]卫中宁.BIM技术在安全生产管理中的应用研究[J].智能建筑与智慧城市, 2021(3):67-70.

  [3]李冉,赵元鹏.基于BIM技术的智慧建筑在超高层施工中的应用[J].智能建筑与智慧城市, 2021(3):87-89.

  [4]蒲小平.建筑施工企业安全管理问题与对策研究[D].西安:长安大学, 2012.

  [5]何培玉.关于高层建筑安全管理及风险控制的研究[D].郑州:郑州大学, 2016.

作者:吕瑞环 肖仲 单位:中国机械工业建设集团有限公司广州分公司

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